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椭圆曲线密码体制在SET协议中的应用与软件实现

刘磊  
【摘要】:SET协议是目前公认的基于信用卡网上交易的国际标准,它不仅提供了消费者、商家和银行之间的认证,而且确保了交易数据的安全性、完整可靠性以及交易的不可否认性。目前SET采用的是RSA算法,为确保SET协议的安全性,SET协议中要求认证中心(CA)使用2048位的密钥,其它实体使用1024位的密钥。但是,随着计算机网络和硬件发展,大整数分解速度的提高,这一密钥长度可能在短时间内被破解。2009年12月12日,一组研究人员成功的把一个768位的整数分解因子,这已经威胁到了现行的1024bit密钥安全。所以密钥不得不被加长,显然这种密钥长度的增长,对于要求大量安全交易的电子商务和速度本来就缓慢的RSA来说,更是不堪重负,这严重影响到了电子商务的发展。 ECC是目前公认的每比特安全性最高的公钥密码体制,它具有密钥长度短、加解密速度快、带宽要求低、安全性能高等优点,特别适合应用于频繁交易和认证的电子商务。SET协议制定者已把ECC算法作为SET下一代默认的公钥密码算法。所以研究如何将ECC算法嵌入到SET协议中具有重大的现实意义。 本文主要研究的是ECC密码体制在SET协议中的应用与ECC算法的软件实现。具体来说包括以下工作: (1)深入讨论椭圆曲线基本理论,在此基础上介绍完整的椭圆曲线密码系统,以及椭圆曲线密码各种算法; (2)深入分析SET协议及其采取的安全技术,针对SET协议中现有的不足,提出一个将ECC算法应用于SET协议的方案,并详细介绍此方案下的SET交易流程,通过分析比较,说明改进后方案在加解密速度和签名时间方面都有很大提高; (3)对改进后的SET交易流程中的ECC加密算法和签名算法进行软件实现。依据模块化设计思想,采取将复杂算法逐步细化的方法,根据算法流程图,编写C语言代码,利用VC++6.0对两种ECC加密算法ECC_1、ECC_2和经典的数字签名算法进行仿真实现。并分析对比ECC_1算法和ECC_2算法实现时的异同。


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